著者

長倉 淳子 重永 英年 赤間 亮夫 高橋 正通

出版者

日本森林学会

雑誌

日本林学会大会発表データベース 第114回 日本林学会大会

巻号頁・発行日

pp.443, 2003 (Released:2003-03-31)

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スギとヒノキは日本の主要な造林樹種であり、スギは沢沿い、ヒノキは斜面中腹に植林するのが良い、とされてきた。このことは、スギは水要求度が高く、ヒノキは比較的乾燥に耐えるという樹種特性と、斜面上の水分傾度に基づいていると考えられる。しかし林地の斜面上には、水以外にも環境傾度が存在する。植物の生育に大きく影響を及ぼす窒素条件も斜面位置によって異なることが知られている。そこで本研究では、土壌水分と窒素がスギとヒノキの成長に及ぼす影響を明らかにするため、水分と窒素をそれぞれコントロールして苗木の育成試験を行った。森林総合研究所内苗畑において発芽させたスギ、ヒノキ当年生実生苗を、発芽から約1ヶ月後に赤玉土 (pH(H2O)=5.3)を培地とした1万分の1アールワグネルポットに一本ずつ移植した。約2ヶ月の予備栽培後、ポットを6群に分け、3つの窒素条件と2つの土壌水分条件(湿潤、乾燥)とを組み合わせた6つの処理を約3ヶ月行った(n=10)。窒素条件は培養液の窒素濃度を0.5、2、8mM(0.5N、2N、8N)と変えることによって設定した。窒素源には硝酸アンモニウムを用いた。水分条件は灌水間隔を変えることによって設定した。湿潤条件ではおよそ2日に一回の頻度で灌水し、育成期間中、最も乾燥した日で土壌含水比がθ=0.36(-0.005MPa)程度であった。一方乾燥条件ではθ=0.30(-0.06MPa)程度に乾燥した時点で培養液を灌水した。育成試験は自然光型育成温室で行い、温度25/20℃は、湿度は70/80%とした。育成期間中は経時的に主軸の伸長成長を測定した。処理開始から約7週間後に各処理半数の個体(n=5)について掘り取りを行い、その約5週間後に残りの個体も掘り取った。1回目の掘り取り後の約5週間は、各個体について蒸散量を重量法によって測定した。掘り取った個体は部位別の乾重、根元直径、苗高を測定した。各部位は粉砕して分析試料とした。これらの結果を用いて、個体乾重、R/S比(地下部乾重/地上部乾重)、育成期間後半の水利用効率(蒸散量あたりの乾物生産量)等を算出した。葉と根の窒素含有率をNCアナライザによって測定した。スギの乾物生産は窒素処理濃度の増加に伴って増加したが、水分条件による違いは有意でなかった。しかし、伸長成長は乾燥によって抑制された。一方、ヒノキの乾物生産は処理の影響は有意でなかった。ヒノキは伸長成長についても処理間差は明らかでなかった。スギ・ヒノキ共に乾燥処理によって相対的に根への乾物分配が増え、R/S比が増加した。R/S比は、両樹種とも乾燥処理内では窒素処理濃度が低いほど高かったが、湿潤処理内では窒素条件による違いはみられなかった。スギの水利用効率は、水分条件には影響されなかったが、窒素処理濃度の増加に伴って増加した。ヒノキの水利用効率は水分条件や窒素条件に対する一定の傾向がみられなかった。葉の窒素含有率は、両樹種とも窒素処理濃度の増加に伴って増加し、水分条件の影響は受けなかった。根の窒素含有率は両樹種とも窒素処理濃度の増加に伴って増加し、湿潤処理でやや高い傾向がみられた。スギは乾燥によって伸長成長が低下し、窒素処理濃度の減少によって乾物生産、水利用効率も減少した。一方、ヒノキは水分条件や窒素条件による伸長成長、乾物生産への影響は小さかった。これらのことから、スギはヒノキに比べ、窒素、水分条件に対する感受性が高いと考えられる。斜面下部に比べ、窒素や水分の少ない斜面上部における成長低下はヒノキよりもスギで大きいことが示唆された。

著者

小林 正秀 伊藤 進一郎 野崎 愛

出版者

日本森林学会

雑誌

日本林学会大会発表データベース 第114回 日本林学会大会

巻号頁・発行日

pp.60, 2003 (Released:2003-03-31)

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カシノナガキクイムシ(以下カシナガ)の穿入に伴うナラ類集団枯死被害について、カシナガの天敵に関する報告はほとんどない。筆者らは、カシナガが繁殖に失敗している坑道内で、ある種の線虫が増殖していることを発見した。そこで、この線虫がカシナガの密度抑制要因、つまり天敵である可能性を明らかにするための予備実験を行った。被害発生年度が異なる4林分で、健全木、穿入生存木、穿入枯死木から線虫を分離したところ、被害発生初期の林分からは線虫がほとんど分離できなかった。また、有意差はなかったが、健全木と穿入生存木からの線虫の分離数は少なく、穿入枯死木からの分離数が多かった。この線虫は、カシナガ生存成虫から分離できたが、死亡個体や他のキクイムシからは分離できなかった。また、カシナガ成虫を解剖したところ、線虫は鞘翅裏側に存在することが判った。線虫はカシナガ孔道内から分離した酵母でよく増殖した。線虫のカシナガ繁殖に及ぼす影響を調べるため、増殖させた線虫を穿入枯死木と健全木に接種した。その結果、枯死木からは再分離されたが健全木からは再分離されなかった。また、再分離数が多かった木ではカシナガの死亡率が高い傾向が見られた。以上のことから、この線虫はカシナガと共に移動し、カシナガが繁殖した坑道内で、カシナガの餌と考えられる酵母を搾取して間接的にカシナガの密度を低下させることが示唆された。

著者

重永 英年 長倉 淳子 高橋 正通 赤間 亮夫

出版者

日本森林学会

雑誌

日本林学会大会発表データベース 第114回 日本林学会大会

巻号頁・発行日

pp.444, 2003 (Released:2003-03-31)

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高CO2濃度は植物の成長を促進するが、その程度は栄養状態に左右され、特に窒素が十分でない場合には高CO2の効果が低減することが知られている。CO2濃度上昇が植物の生育におよぼす影響を評価する際には、窒素と高CO2濃度との相互作用を実験的に明らかにするとともに、自然環境下では、植物がどのような窒素の栄養状態にあるのかを把握する必要がある。また、温暖化にともなう気温の上昇は、土壌の養分環境を変化させ、植物の栄養状態に影響をおよぼす可能性が予想される。 葉の窒素含有率は、植物の生育にとって窒素の過不足を表す指標として利用され、光合成速度と密接な関係があることから、モデルのパラメータとして用いられることも多い。本研究では、全国から採取されたスギ針葉の窒素含有率を調べ、平均値とその度数分布を明らかにし、窒素栄養の状態を評価すること、温度環境と針葉窒素含有率との関係を検討することを目的とした。 窒素含有率の測定には、1990年から1994年にかけて林野庁によって行われた「酸性雨等森林被害モニタリング事業」で採取されたサンプルを用いた。上記事業では、全国を20km×20kmのメッシュに区分し、陸地が全体の4分の1未満の場合等を除いた1,033の地理区画ごとに調査地が設定され、林分調査、雨水、土壌の成分分析等が実施された。各地点では、原則として、調査地内の優勢木を対象とし、8月から10月の期間に樹冠上部の当年葉が採取されている。スギ針葉は、香川県と沖縄県を除く45都道府県の500以上の地点から採取された。調査林分の林齢は20から40年生が約8割を占める。針葉の窒素含有率は、CNコーダを用いて定量した。 各調査地の表層土壌の窒素含有率、同C-N比については上記事業のデータを、年平均気温についてはメッシュ統計値(気象庁監修 (財)気象業務支援センター,1996)を利用した。531地点の針葉窒素含有率の度数分布は、正規分布型を示し、平均値は14.0mg gDW-1、標準偏差は2.4mg gDW-1であった。スギ壮齢林の場合には、針葉の窒素含有率が12mg gDW-1未満で成長不良、15mg gDW-1以上で成長良との報告がなされている。本結果では、針葉の窒素含有率が15mg gDW-1以上の地点は全体の3割以上を占め、12mg gDW-1未満の地点は2割に満たない。調査地の設定にあたり、生育不良な林分は選定されていない可能性があるが、針葉の窒素含有率から判断すれば、窒素が大きく不足しているスギ林は多くはないと考えられる。また、スギ苗木では、針葉の窒素含有率が約15mg gDW-1までは光合成速度は増加するが、それ以上では飽和することが知られている。針葉窒素含有率のモードは14から15mg gDW-1にみられ、この値は光合成にとって過不足の無い最適な窒素含有率に近かった。 表層土壌のC-N比を4水準に区分し、各区の針葉窒素含有率を比較すると、C-N比が高い区では針葉の窒素含有率が低い値をとった。年平均気温によって区分した場合は、針葉の窒素含有率は、9.5℃未満の地点では13.6mg gDW-1、14.5℃以上の地点では14.2mg gDW-1と、年平均気温が低い区で値が低い傾向がみられた。低温環境では、表層土壌の窒素含有率、同C-N比が高い値を示しており、土壌有機物の分解が抑制され、窒素の可給性が低いことが、上記の結果と関係していると考えられる。このように、温度環境に対して針葉の窒素含有率は変化する傾向があるものの、その変化量自体は非常に少なかった。温暖化による気温の上昇により土壌の養分環境が変化したとしても、スギ針葉の窒素含有率は大きくは変化しないことが予想される。

著者

小林 誠 渡邊 定元

出版者

日本森林学会

雑誌

日本林学会大会発表データベース 第114回 日本林学会大会

巻号頁・発行日

pp.98, 2003 (Released:2003-03-31)

参考文献数

3

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ブナは冷温帯の標徴種とされ、その分布の北限は北海道南部黒松内低地帯に存在する。北海道における冷温帯領域と、冷温帯の標徴種であるブナの北限が一致しない事実は、現在に至るまで様々な説が提唱されてきているが、いまだ定説は存在しない。現在ブナ林の最北限は「ツバメの沢ブナ保護林」であり、黒松内低地帯を越え、孤立した標高約600mに成立するブナ純林である。ツバメの沢ブナ林における林分構造の調査(真山ら1988)は、1986年以降行われておらず、本研究では1986年の調査資料を基に、ツバメの沢ブナ林における林分構造、およびその16年間の推移変化を解析することを目的とした。また、ブナ個体群の動態から、急傾斜地における齢構造の連続性、ブナの分布北限域における樹齢の短命化・今後の動向を検討した。 調査地は、ブナ林分布の最北限に位置する、北海道蘭越町ツバメの沢ブナ保護林である。尾根部にはミズナラ林、北西斜面の急傾斜地にはブナ林が成立し、地形に対応した優占樹種の交代がみられる。調査は2002年6月および8月に、1986年に標高600mの等高線上に設定された水平推移帯状区(10m×190m)を使用した毎木調査、また保護林内におけるブナの胸高直径の再測を行った。これらの調査は、北海道上川支庁真山良氏からご提供いただいた1986年当時の調査資料を基に、帯状区の再現およびブナ各個体の識別を行った。また階層構造の解析には、出現した樹木の樹高を、当該群落における最高樹高の相対値であらわし、それを基に群落を5階層に分ける、渡邊(1985)の順位係数を用いたSynusiaの解析を行った。 水平推移帯状区において、北海道における林冠層構成種(M1-Sy構成種(渡邊1985))の階層分布をみると、尾根部に成立するミズナラ林においては、ミズナラ、ダケカンバが林冠層を獲得し、ブナは中間層までしか階層をすすめていなかった。しかし、ブナ林が成立する北西斜面の急傾斜地に向かうほど、ブナが林冠層に出現し、かつ各階層に連続的に存在し、後継木も多数存在していた。 またブナの直径階分布は、小径木が多数存在し、各直径階に連続的に存在するL字型分布を示したのに対し、ミズナラは小径木をほとんど欠き、ある直径階にモードを持つ分布型を示した。このように、急傾斜地においてブナのサイズ構造は連続し、連続して更新していることが示唆された。またブナは個体数が他種に比べ圧倒的に多いが、胸高断面積合計(BA)がミズナラの約40%程だったことからも、ブナの小径木の多さが伺えた。また、直径階分布の16年間の変化として、ブナは26個体が新規進界個体だったのに対し、ミズナラは1個体のみで、ブナ個体群の変化は著しかった。 ツバメの沢ブナ林における16年間のブナ個体群の動態として、直径成長量の頻度分布は、平均5.205cm、モード5.5cm、歪度0.162と、正規分布に似た分布型を示した。本州における同様の調査によると、分布はL字型分布をとることから(村井ら編1991)、直径成長量のモードは分布の北限域において高いほうへとシフトしていることが明らかとなり、相対的に成長の良い個体が多いことが伺えた。また、各直径階における成長量の平均値を表すと、ほとんどが5cm付近にあり、北限域におけるブナの肥大成長は、生育期間を通じてほぼ一定に持続されることが明らかになった。このことから、急傾斜地におけるブナのサイズ構造の連続を、齢構造の連続と置き換えることが可能となり、μ+1σ、μ、μ-1σの3つの成長パターンにおいて、樹齢の推定を試みた。その結果、枯死木のほとんどが胸高直径70から80cmだったことから、樹齢190から250年程度で枯死していくことが推定された。このことから、ブナの最高樹齢は、本州中部の分布の中心に比べ、北限域において低下していることが示唆された。 このようなツバメの沢ブナ林の様態から、更新阻害などブナにとっての生育難は見受けられず、またブナは北西斜面の急傾斜地において、個体群の再生産を持続的に行っていた。連続的な更新に起因する個体群の拡大は、ツバメの沢ブナ林域での分布拡大の可能性を示唆した。

著者

渡邉 章乃 佐藤 友美 矢口 行雄

出版者

日本森林学会

雑誌

日本林学会大会発表データベース 第114回 日本林学会大会

巻号頁・発行日

pp.362, 2003 (Released:2003-03-31)

参考文献数

2

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1. はじめに 植物の葉の葉内および葉面を含めた範囲を葉圏といい(Carroll, 1977)、葉圏に生息する菌類は葉の表面に分布する葉面菌と内生菌を含め、葉圏菌といわれている(Petrini, 1991)。しかし、これらの菌類の役割についての研究はほとんど蓄積がないのが現状であり、さらに内生菌の中には、病原菌として報告されている菌類も含まれている。また葉圏菌に関する研究は葉面菌または内生菌のどちらか一方に集中していて、これらの比較検討を行った研究はほとんどない。そこで本研究は、内生菌および葉面菌と病原菌との関係のメカニズムを解明するため、葉面菌および内生菌を分離・同定し、既報の病害報告と比較検討を行い、さらに異なる樹種における菌類発生の季節的変動パターンの比較検討を行った。2. 方 法 葉面菌および内生菌を分離、同定するため、東京農業大学世田谷キャンパス内にある常緑および落葉広葉樹それぞれ4種を供試木として葉を経時的に採取した。常緑広葉樹としてトウネズミモチ、サンゴジュ、キョウチクトウ、ヤマモモの葉を、さらに落葉広葉樹としてソメイヨシノ、ウメ、トウカエデ、ニセアカシアの新葉の展開した2002年4月から12月の間に合計19回各葉をそれぞれ採取した。各樹木から1調査木につき5から8枚採取し、採取後、直ちに直径1cmのコルクボーラーでくり抜き葉ディスクを作製した。表面殺菌処理また無処理として、葉ディスク3枚を葉の表面をPDA培地に接するように置床した。各処理後、室温下で2週間の培養後にそれぞれ発生した菌類のコロニー数をカウントした。3. 結果および考察1) 常緑および落葉広葉樹の葉から分離された葉面菌と内生菌 常緑および落葉広葉樹8種の葉面菌と内生菌を検出するため、各葉の表面殺菌区および無処理区から分離された菌類を同定した結果、常緑および落葉広葉樹の供試葉からほぼ同様な19属の菌類が分離された。無処理区では、Alternaria sp.、Microsphaeropsis sp.、Cladosporium sp.、Pestalotiopsis sp.の順に高頻度で分離された。また処理区では、Phomopsis sp.、Phyllosticta sp.、Colletotrichum spp.の順に高頻度で分離された。Phomopsis sp.、は、両処理区より高頻度で分離された。またPhyllosticta sp.は無処理区からは全く分離できなかったことから葉面には生息せず、代表的な内生菌であることがわかった。これに対して、Pestalotiopsis sp.、Epicoccum sp.、Botrytis sp.、Phoma sp.、Mucor sp.、Trichoderma sp.は処理区から全く分離できなかったことから、葉内には内生できない代表的な葉面菌であることがわかった。今回行った表面殺菌法の処理区と無処理区では、処理区から分離した菌類は内生菌と特定できるが、無処理区では葉面菌と内生菌の一部が分離されることが推定された。葉面菌を分離するには洗浄法が一般的な方法であるが、本実験の結果から、無処理区から分離された菌類は明らかに処理区の分離数より多く、これらは代表的な葉面菌であるものと考えられた。このことは、Petrini(1991)により、葉面菌は葉の老化に伴い内生すると報告されていることからも推察された。2)葉面菌および内生菌の季節的変動 各処理区から分離した菌類のコロニー数の季節的変動を調査した結果、葉面菌は常緑および落葉広葉樹8樹種で、同様な結果が得られ、4月から12月までの全期間で同様なコロニー数を示した。これに対して、内生菌は、常緑広葉樹では葉面菌同様に季節的な変動はみられなかったが、落葉広葉樹では、新葉展開後、6月頃より12月にかけて増加傾向を示した。以上の結果より、葉面菌は樹種が異なっていても、同様な発生傾向を示した。しかし、落葉広葉樹の内生菌では、新葉が展開後、6月ころまでは全く検出されないことがわかった。次に各葉より発生した菌類の発生率の季節的変動を調査した結果、葉面菌は常緑および落葉広葉樹ともに同様な結果が得られた。すなわち最も高頻度で分離されたAlternaria sp.およびCladosporium sp.は4月から12月の調査中でほぼ全ての期間で同頻度に発生したが、Microsphaeropsis sp.は4月から12月にかけて減少傾向を示し、Pestalotiopsis sp.は8月以降増加する傾向を示した。内生菌では、高頻度で分離されたPhomopsis sp.、Phyllosticta sp.、Colletotrichum spp.の3属菌について比較検討した結果、常緑広葉樹ではPhomopsis sp.とPhyllosticta sp.は、4月から12月までの全期間で分離されたが、Colletotrichum spp.は4月から12月にかけて増加傾向を示した。また落葉広葉樹では、Phomopsis sp.は4月から12月にかけて減少する傾向を示し、Phyllosticta sp.とColletotrichum spp.は7月から発生がみられ、12月まで増加傾向を示した。